免费-基于单片机的波形发生器
基于单片机的波形发生器任务书.
基于单片机的波形发生器设计
任务书
（1）设计任务
设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生一组特殊的信号和由用户编辑的特定形状的波形，要求编写出C程序，用PROTEL画出电路原理图和PCB板图，进行计算机仿真（过程和结果在论文中体现），撰写不少于8000字的论文，用万能板焊制出电路板并调试通过。
最后成果为一个电路板及其部件（包括USB编程器，电源等相关外围设备，便于买家调试和改进），一篇论文，一个简要的产品设计及使用说明书。
基本原理方框图如下
（2）设计要求
1.基本要求
A.产生如下阶梯形的波形Uxx
O
xx
U
t
后沿零位线
前沿
Uxx波
B.波形参数
a.频率：在6.5Hz（上下0.002Hz）
8.5Hz（上下0.002Hz）
11Hz (上下0.002Hz) 可调
b.幅度：5-30V连续可调
c.零线偏移：小于0.1V
d.脉冲前后沿：不大于0.2ms
e.正负幅度不对称度：不大于2%
f.占空比50%（可调）
C.用键盘输入编辑生成上述不同频率的波形
D.具有波形储存功能
E.具有显示输出频率及波形代号的功能
2.发挥部分
A ． 产生如下波形 T
O O t
t
U U xx
k
U O t
h
B ． 其中Uh 为脉冲波频率，幅度，零线偏移，正负幅度不对称度要求与Uxx 相同。
C ． Uk 为调宽方波。
（具体参数另附）。
基于单片机的波形发生器设计与实现
硬件设计
1.3 DAC转换器选择
本设计采用DAC7695型DAC转换器，该芯片是一款16位高 精度数模转换器，具有低噪声、低失真、高速等优点。 DAC7695芯片通过接收单片机发送的数字信号，将其转 换为模拟信号输出，实现波形发生器的数模转换功能
硬件设计
1.4 运放电路与滤波电 路设计
运放电路采用OP07型运算放大器 ，该芯片具有低噪声、低失真、 高带宽等优点。运放电路将DAC 输出的模拟信号进行放大和滤波 处理，提高输出波形的质量。滤 波电路采用RC滤波器，滤除杂波 干扰，提高输出波形的纯度
硬件设计
1.2 单片机选择
本设计采用STM32单片机作为核心控制器。STM32系列单片机是意法半导体(ST)公司推 出的一款基于ARM Cortex-M内核的32位Flash微控制器，具有高性能、低功耗、易于 开发等优点。STM32单片机通过编程可以产生不同频率和幅值的数字信号，并通过DAC 转换器进行数模转换，实现波形发生器的功能
硬件设计
1.1 总体设计
基于单片机的波形发生器的硬件 结构主要包括单片机、DAC转换 器、运放电路和滤波电路等部分 。其中，单片机是整个系统的核 心，负责产生数字信号并控制 DAC转换器进行数模转换；DAC转 换器将数字信号转换为模拟信号 ；运放电路对DAC输出的模拟信 号进行放大和滤波处理；滤波电 路用于滤除杂波，提高输出波形 的质量
基于单片机的波形 发生器设计与实现
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目录
CONTENTS
1 硬件设计 2 软件设计
Байду номын сангаас
基于单片机的波形发生器设计与实现
波形发生器是一种能够产生各种预定波 形的电子设备，广泛应用于信号处理、 通信、测量等领域。基于单片机的波形 发生器，由于其结构简单、成本低廉、 易于编程控制等优点，在实际应用中具
基于51单片机的波形发生器的设计
基于51单片机的波形发生器的设计引言：波形发生器是一种可以生成特定频率、特定波形的电子设备。
它广泛应用于科研、教学和产业生产等领域，可以用于信号发生、信号测试、信号仿真等各种任务。
本文将介绍一个基于51单片机的波形发生器的设计方案。
一、系统硬件设计1.系统框架该波形发生器系统采用51单片机作为主控芯片，主要包括三个部分：信号生成模块、显示模块和控制模块。
其中，信号生成模块负责产生各种特定频率、特定波形的信号；显示模块用于展示信号参数等相关信息；控制模块负责接收用户输入并对波形发生器进行控制。
2.硬件连接信号生成模块与主控芯片之间通过I/O接口相连，用于传输数据和控制信号。
显示模块通过串口与主控芯片相连，用于显示相关信息。
控制模块通过按键、旋钮等输入设备与主控芯片相连，用于接收用户输入。
二、系统软件设计1.系统初始化在系统初始化阶段，主控芯片需要完成引脚、定时器、串口等相关资源的初始化工作。
同时，还需要设置一些全局变量和参数的初始值。
2.信号生成模块信号生成模块通过定时器产生特定频率的时钟信号，并根据用户输入的参数生成相应的信号波形。
主控芯片利用定时器中断函数进行波形生成，并将生成的信号数据存放在缓冲区中。
3.显示模块显示模块负责将信号波形显示在液晶屏上，并显示相关参数，如频率、幅度等。
主控芯片将信号数据从缓冲区中读取，并通过串口发送给显示模块进行显示。
4.控制模块控制模块负责接收用户输入的控制指令，并通过按键、旋钮等输入设备完成用户交互。
主控芯片通过中断函数实时读取用户输入并进行相应的控制操作。
三、系统功能设计1.频率设置功能用户可以通过控制模块设置波形发生器的频率，可以选择固定频率或者可调频率。
利用定时器时钟频率与定时器中断的时间间隔来控制波形的频率。
2.波形选择功能用户可以通过控制模块选择不同的波形类型，如正弦波、方波、三角波、脉冲波等。
主控芯片根据用户指令设置波形参数，并生成相应的波形信号。
基于单片机的波形发生器设计
基于单片机的波形发生器设计摘要：本文用单片机作为核心芯片，设计出一款高精度频率信号发生器，具有体积小功率低等优点。
为了实现幅度可控的功能，选用了2个数模转换器片完成此功能，其中一个用来产生波形，另外一个设计成程控放大器进行改变幅度，它的放大倍数通过转换器的数字端口来实现，根据设定的输出幅值，单片机只需要通过公式换算出给予的对应电平。
所有要输出的参数都能通过液晶屏显示。
关键词:信号发生器；单片机；数模转换器1、引言在波形发生器的发展中，高频率的波形发生器技术大部分都掌握在外国手中，我国的波形发生器也有很大突破，在中低端频率的波形发生器中，我国的成本低，波形发生器效果好，远比国外，但是在高端波形发生器中，还是落后于国外。
波形发生器在现代测算领域和教学领域有着很大的应用，产生的频率大小，幅度大小，相位调节，能产生大量的波形，对于各种调试，调控，实验，工业使用，自动控制都有着重大的意义。
2、方案设计本此设计是用单片机为控制主体，对系统进行初始化主要完成对键盘的控制、液晶显示的控制。
使用51系列的单片机，它有着32个接口，且STC系列的单片机可以在工作的过程中进行编程、调试，能很方便的实现程序在下载过程中进行整机的调试。
3、硬件设计（1）液晶显示模块用STC12C5A60S2的P0口作为数据线，用P1.2、P1.1、P1.0分别作为LCD 的EN、R/W、RS。
其中EN是下降沿触发的片选信号，R/W是读写信号，RS是寄存器选择信号。
（2）键盘模块本按键模块使用的是多位独立按键，按键一端接IO口，一端接地，由于单片机的IO口都有内部上拉，因此当按键没有按下的时候，IO检测到的时候高电平，当按键按下的时候，相当于IO短接地，因此这时候单片机检测到的电平为低电平，通过检测不同时刻的IO口状态就可以判断按下的是那个按键。
4个按键分别代表以下功能，第一为功能按键，可以切换不同参数设置界面，第二个为切换按键，可以切换波形、频率和幅值等参数进行设置，第三个为增加按键，第四个为减少按键。
基于单片机的波形发生器_毕业设计论文
基于单片机的波形发生器_毕业设计论文摘要：本文详细介绍了一种基于单片机的波形发生器的设计与实现。
波形发生器是一种广泛应用于电子测量、科研和教学等领域的仪器设备。
本设计采用了单片机作为控制芯片，利用其强大的计算和控制能力实现了多种波形的生成。
通过研究和分析不同波形的特点，采用相应的算法和模拟电路设计，实现了正弦波、方波和三角波的发生功能。
本文还介绍了硬件电路的设计和软件的编写，并对波形发生器的性能进行了测试和分析。
1.引言波形发生器是一种可以产生各种形状的周期信号的仪器设备，广泛应用于电子测量、科研和教学等领域。
随着数字技术和单片机技术的发展，基于单片机的波形发生器具有体积小、成本低、灵活性强等优点，逐渐代替了传统的模拟波形发生器。
2.系统设计2.1系统框架本系统采用了单片机作为控制芯片，配合DAC芯片和锁相环电路，构建了一个完整的波形发生器系统。
单片机负责控制波形的生成参数，通过DAC芯片将数字信号转化为模拟电压输出，锁相环电路则负责对时钟信号进行处理和同步。
2.2波形生成算法根据不同波形的特点，本设计实现了正弦波、方波和三角波的发生功能。
正弦波的生成采用了Taylor级数展开方法，方波的生成利用了比较器的电平调制，而三角波的生成则通过DAC芯片将数字递增或递减的信号转化为模拟电压输出。
3.硬件设计3.1单片机选型与外围电路设计本设计选用了XX单片机作为控制芯片，并根据其技术手册设计了相应的外围电路。
外围电路包括时钟电路、复位电路和供电电路等，保证了单片机的正常运行。
3.2DAC芯片选型与接口设计为了将数字信号转化为模拟电压输出，本设计选用了XXDAC芯片，并设计了合适的接口电路。
通过控制单片机的输出端口和DAC芯片的输入端口连接，实现了数字到模拟的转换。
3.3锁相环电路设计为了保证波形的准确性和稳定性，本设计添加了锁相环电路。
该电路利用比较器和VCO实现了对时钟信号的同步与输出。
4.软件设计4.1系统初始化系统初始化包括单片机寄存器的初始化和外围设备的初始化，为后续的波形生成做好准备。
基于单片机的波形发生器设计及实现
基于单片机的波形发生器设计及实现一、设计方案波形发生器是一种能够产生不同频率、幅度和波形形式的信号的电路设备。
在本设计中，我们将采用单片机作为控制核心，利用其内部计时器和输出引脚来实现波形的产生。
具体的设计方案如下：1. 选择单片机：选用一款适合波形产生器设计的单片机，如ATmega328P等。
2.编程开发：利用单片机的C语言编程开发，在程序中实现波形发生器的控制逻辑，包括波形形状、频率、幅度等参数的设定和控制。
3.输出电路设计：设计适合单片机输出信号的电路，包括放大、滤波和隔离等功能，以确保输出信号的质量和稳定性。
4.外部控制接口：设计外部控制接口，包括旋钮、按键等，方便用户对波形发生器进行参数设定和调节。
5.功率供应：提供稳定的电源供应，确保波形发生器正常工作。
二、实现过程1.单片机编程：首先编写C语言程序，实现波形发生器的控制逻辑。
通过设置定时器的计数值和输出引脚的状态来产生不同形状的波形，如正弦波、方波、三角波等。
同时，通过按键和旋钮来实现频率和幅度的调节。
2.输出电路设计：设计一个简单的输出电路，将单片机的输出信号放大和滤波，以获得较为稳定和可靠的输出信号。
同时，通过隔离电路来防止单片机受到外部干扰。
3.外部控制接口：设计旋钮和按键的连接电路，将它们与单片机的GPIO引脚相连，实现参数的设定和调节。
通过旋钮来调节频率，通过按键来切换波形形状和设定幅度。
4.功率供应：设计一个合适的功率供应电路，为单片机和输出电路提供稳定的电源，以保证波形发生器的正常工作。
5.调试测试：将所有部件组装在一起，通过示波器等仪器对输出信号进行观测和测试，调节参数使得波形发生器产生符合要求的波形，并记录各种参数值，以便后续使用和改进。
三、实现效果经过上述步骤的设计和实现，我们成功地搭建了一个基于单片机的波形发生器。
该波形发生器可以产生多种波形形状，如正弦波、方波、三角波等，同时支持频率和幅度的调节。
通过外部控制接口，用户可以方便地对波形发生器进行参数的设定和调节，使得波形发生器具有较好的灵活性和易用性。
基于单片机的波形发生器设计
基于单片机的波形发生器设计
基于单片机的波形发生器设计是一种新兴的技术，它利用单片机
来发出不同的波形信号，以满足不同的测量需求。
这种技术的核心部
分就是使用微处理器（单片机）来生成和控制信号，以及支持信号实验。
首先，为了发出不同的波形，使用微处理器（单片机）需要进行
控制程序设计，以将不同的波形转变为数字信号。
这要求开发者在硬
件上设计一个模拟输入的控制信号，以便发出不同的波形。
程序设计
中需要考虑波形的持续时间、信号的幅度等，并编写相应代码来表示
不同的波形。
一旦波形发生器已经通过发出不同的波形通过单片机设计，就可以将此模拟信号输出到一系列设备。
此外，为了确保实验能够取得有效的结果，还需要对基于单片机
的波形发生器进行测试和校准。
在这方面，使用电子测量仪表来检查
实验中的信号，确保不同的波形能够准确的在一系列的设备中传播，
以及数据采集是否能被准确的捕获。
同时，根据波形的持续时间，来
进行相应调整，确保发出不同波形的准确性。
总而言之，基于单片机的波形发生器设计是一项很有前景的技术，可以有效的处理和传送信号，同时也为测量和实验提供准确的信号。
然而，这也要求开发者具有扎实的单片机知识和信号处理能力，以及
对测量仪表、信号传输和数据采集的理解，才能将这项技术发挥出最
大的效果。
基于单片机的波形发生器设计
基于单片机的波形发生器设计波形发生器是一种可以产生不同形状、不同频率的信号波形的设备。
它在电子仪器、通信、测量等领域中广泛使用。
本文将介绍基于单片机的波形发生器的设计。
波形发生器的设计主要包括下面几个步骤：1.硬件设计：选择合适的单片机芯片，并连接相应的外围电路。
波形发生器的硬件主要包括时钟电路、数字到模拟转换电路、放大电路等。
a.时钟电路：使用晶振或者时钟发生器提供单片机的时钟信号。
b.数字到模拟转换电路：使用DAC（数字模拟转换器）将单片机输出的数字信号转换为模拟信号。
c.放大电路：将转换后的模拟信号放大到合适的电平。
2.程序设计：通过编程控制单片机输出不同形状和频率的波形信号。
a.选择合适的发生算法：根据需要选择合适的发生算法，例如正弦波的发生可以使用查表法或者数学运算法。
b.编写波形生成函数：根据选择的发生算法编写相应的波形生成函数，输出所需的波形信号。
c.控制频率和幅值：根据需要通过修改单片机的输出频率和幅值来生成不同形状和频率的波形信号。
3.调试与测试：对设计好的波形发生器进行调试和测试，确保它能够正常输出所需的波形信号。
a.测量输出波形：使用示波器或者频谱分析仪测量输出波形的频率、幅值、失真等参数，与设计要求进行对比。
b.调整参数：根据测试结果对波形发生器进行调整，使其输出尽可能接近设计要求的波形信号。
4.优化与改进：根据实际需要对波形发生器进行优化和改进，提升其性能和功能。
a.增加多种波形的支持：添加更多的发生算法和相应的波形生成函数，使波形发生器能够输出多种形状的波形信号。
b.添加触发功能：增加外部触发引脚，使波形发生器在接收到触发信号时开始输出波形信号。
c.增加存储功能：添加存储器或者接口，使波形发生器可以存储和回放多种波形信号。
基于单片机的波形发生器具有灵活性高、成本低、可编程性强等优点，因此得到了广泛的应用。
通过合理的硬件设计和程序编写，可以实现高精度、高稳定性、多功能的波形发生器。
基于单片机的波形发生器设计
基于单片机的波形发生器设计波形发生器是一种电子设备，用于产生不同种类的波形信号，常用于科学研究、仪器调试和教学实验等领域。
基于单片机的波形发生器设计可以实现多种波形的生成，并具有灵活性、精确性和可编程性等优点。
在基于单片机的波形发生器设计中，需要使用到以下器件和技术：1.单片机：选择一款适合的单片机作为主控芯片，如常见的AVR系列、PIC系列或STM32系列单片机，单片机应具备足够的计算能力和I/O接口以及定时器等功能。
2.D/A转换器：波形发生器需要将数字信号转换为模拟信号输出，所以需要选择一款适合的D/A转换器芯片，常用的有R-2R网络DAC、运算放大器和数字信号处理器等。
3.储存器：用于存储波形数据，可以选择外部存储器芯片或利用单片机的内部存储器，如EEPROM。
4.模拟电路：用于处理和滤波模拟信号，以保证波形输出的质量和稳定性。
步骤1：确定波形种类和参数。
首先需要确定要生成的波形种类，如正弦波、方波、三角波或锯齿波等，同时需要确定波形的频率、幅度和相位等参数。
步骤2：编写软件程序。
根据所选单片机的指令集和编程语言，编写相应的程序代码，实现波形发生器的生成和输出控制。
程序代码中需要包括波形种类选择、参数设置、波形数据生成和输出控制等。
步骤3：硬件电路设计。
设计相应的硬件电路，包括单片机、D/A转换器、储存器和模拟电路等。
根据所选单片机的引脚功能和特性，连接相应的器件电路，并加入必要的电源供电和信号滤波电路等。
步骤4：测试和调试。
完成硬件电路搭建后，通过上电测试和相关仪器的辅助调试，验证波形发生器的性能和输出准确性。
如果存在问题，及时修正和优化。
1.灵活性：借助单片机的可编程性和多功能性，可以实现多种波形的生成和输出控制，满足不同应用的需求。
2.精确性：单片机具有较高的计算精度和稳定性，可以实现高精度、高稳定的波形输出，对科学研究和实验等场景要求较高的精度非常适用。
3.可编程性：单片机可通过编程实现波形的自动调控和参数的动态变化，使波形发生器具备更高的灵活性和实用性。
基于51单片机的波形发生器的设计汇总
基于51单片机的波形发生器的设计汇总波形发生器是电子领域中常用的一种设备，用于产生各种不同形式的波形信号。
本文将基于51单片机的波形发生器的设计进行汇总。
设计思路如下：一、基本原理波形发生器的基本原理是通过控制数字信号的高低电平来产生不同的波形。
在这个设计中，我们将使用51单片机作为控制器来产生波形信号。
二、硬件部分1.时钟电路：使用一个晶体振荡器作为时钟源，提供稳定的时钟脉冲给51单片机。
2.电源电路：使用稳压电源提供稳定的电压给51单片机和其他电路。
3.单片机电路：将51单片机与其他电路进行连接，包括输入输出端口和相应的外部电路。
4.波形输出电路：根据需要产生不同的波形，设计相应的输出电路，包括滤波器、电阻、电容等元器件。
三、软件部分1.系统初始化：在系统上电后，进行相应的初始化工作，包括设置引脚功能、中断，设置计时器等。
2.波形生成算法：根据用户的选择，使用合适的算法生成相应的波形信号。
常见的波形有正弦波、方波、三角波等。
3.输出控制：根据生成的波形信号，通过设置相应的输出引脚，将波形信号输出到波形输出电路中。
4.用户界面：设计一个简单的用户界面，让用户可以选择不同的波形、调整频率、幅度等参数。
5.中断处理：使用中断功能来处理波形输出频率的控制，实现较高的输出稳定性。
四、设计考虑1.精度要求：根据具体应用场景，确定波形发生器的精度要求。
如果需要较高的精度，可能需要采用更复杂的算法和更精密的输出电路。
2.输出负载：考虑波形发生器的输出负载情况，选择合适的输出电路，以确保波形信号的准确性和稳定性。
3.电源稳定性：电源的稳定性对波形发生器的性能也有影响，需要注意电源供电的稳定性。
五、测试与优化完成波形发生器设计后，进行相应的测试与优化。
包括波形信号的频率、幅度等测试，以及对输出电路、算法等进行优化。
最后，通过以上的设计思路，我们可以完成基于51单片机的波形发生器的设计。
根据具体的应用需求，可能需要对硬件和软件进行相应的调整和优化。
基于单片机的波形发生器设计及实现
基于单片机的波形发生器设计及实现基于单片机的波形发生器是一种能够输出各种波形信号（如正弦波、方波、三角波等）的电子设备。
它通常由单片机、存储器、数字模拟转换器（DAC）、时钟电路、显示屏幕等组成。
本文将详细介绍基于单片机的波形发生器的设计和实现过程。
首先，我们选择一款合适的单片机作为波形发生器的控制核心。
在选择单片机时，需要考虑其计算能力、输入输出接口、外设资源等因素。
常见的单片机有STM32系列、Arduino等。
接下来，我们需要设计存储器组件来存储各种波形信号数据。
可以使用EEPROM或FLASH作为存储器，将波形信号经过编码后存储在其中。
编码方式有多种选择，如幅值编码、相位编码等。
在波形发生器中，我们需要存储多个波形信号的数据，因此需要设计合适的数据格式来存储不同波形信号的信息。
然后，我们需要设计数字模拟转换器（DAC）电路，将存储器中的数字信号转换为模拟信号输出。
DAC电路的设计需要考虑输出分辨率、精度以及电压范围等因素。
通常情况下，我们可以使用市场上现成的DAC芯片，如R-2R型DAC芯片。
接下来，我们需要设计时钟电路，用以控制波形信号的频率和相位。
时钟电路一般使用晶体振荡器提供稳定的时钟信号。
根据波形信号的需求，我们可以选择不同的工作频率和相位。
最后，我们需要选择合适的显示屏幕来显示输出的波形信号。
显示屏幕可以选择液晶显示屏或者OLED显示屏，具体选择则取决于要求和预算。
在实现基于单片机的波形发生器时，我们需要注意以下几点：首先，需要编写控制单片机的程序代码。
程序代码需要实现波形信号的生成、存储器数据的访问、DAC电路的控制以及时钟信号的生成等功能。
其次，需要进行电路布局设计和焊接工作。
通过将各个电路模块进行合理布局，以减小电路的干扰，提高波形发生器的性能。
最后，进行测试和调试工作。
在测试和调试时，我们需要对波形发生器输出的波形进行检测，以确保波形的准确性和稳定性。
同时，还需要对其他模块，如存储器、DAC、时钟电路等进行测试和调试。
基于单片机的波形发生器
基于单片机的波形发生器摘要随着电子技术的发展，电子产品越来越走进人们的生活，在电子产品的生产应用和调试检验中经常需要产生一定频率的仿真信号用于驱动仪表或仪器，同时，在教学实验中也有很多的应用。
所以，从实用性、可靠性及经济性上考虑，设计一种基于单片机新型的、性能稳定的波形发生器是十分必要的。
本论文详细的阐述了基于单片机的波形发生器的设计，着重就硬件电路以及应用软件的设计进行了研究，对总体设计思路进行了阐述，介绍了芯片的选择，外围电路设计及主要流程图。
在熟悉单片机和数模转换芯片工作原理和应用方法的基础上,设计了各个模块的接口电路，并分析了各模块的主要功能。
在硬件电路的基础上对个部分对应的软件也进行了设计。
本文设计的波形发生器可以产生多种波形，成本低廉且操作简洁方便。
波形由软件产生各种数据再经过D/A转换后输出,除了能产生所要求的正弦、三角、方波、锯齿等多种波形外，并可根据实际情况的需要在波形存储器中写入不同的波形可以随时添加。
并有键盘输入和显示，显示部分采用LED设计，主要显示输出频率，此方案产生的最大频率大约10KHz。
可满足精度误差要求达到5 %的,可满足多种低频信号源的使用场所。
在各大专院校及其他行业具有很广泛的应用前景和推广价值。
关键词：单片机，波形发生器，数模转换，波形存储，频率THE SCM WAVEFORM GENERATORABSTRACTAlong with electronic technology's development,the electronic products enter people's life more and more,the production of electronic products testing and debugging often need to have a certain frequency signal for the simulation-driven instruments or equipment,simultaneously, also has many applications in the teaching experiment.Therefore, considered the usability, the reliability and the efficiency , designs a new kind wave generator which is based on the microcontroller and have the stable performance is very necessary.This paper elaborats on the details of the Single Chip Microcontroller waveform generator's design,focused on hardware and software for the design.And the overall design ideas were expounded.IT introduced the chip choice, the peripheral circuit design and the main flow chart.Based on the understand of microcontroller and D/A converter chip,I design the interface circuit and analyse the main functions of each module.On the hardware circuits on the basis of the corresponding parts of the software have also carried out design.In this paper, the design of the waveform generator can produce a variety of wave, low-cost operation simple and convenient.Waveform data generated by the software,then through another D / A converter outputs.In addition to produce the required sine, triangle, square and sawtooth waveform,according to actual needs this waveform generator also can produce other waveform.And a keyboard input and display,the display adopt LED, main display output frequency.The maximum frequency of this design is aboat 10 KHz.To meet the requirements of precision of error of 5 percent,and to meet a variety of sources to use low-frequencysignals places.Have the very widespread application prospect and promoted value in various universities, colleges and institutes and other professionsKEY WORDS：Single Chip Microcontroller，Waveform Generator，D/A，Amplitude，Frequency目录前言 (1)第1章绪论 (3)§1.1 课题的研究目的和意义 (3)§1.2 多种波形发生器国内外现状 (3)§1.3 主要研究内容 (4)第2章总体系统方案设计 (6)§2.1 波形发生方案选择 (6)§2.2 波形发生器整体设计 (7)§2.2.1 主要设计思想 (7)§2.2.2 系统组成 (7)§2.2.3 系统功能 (8)第3章系统硬件设计 (9)§3.1 中央处理模块 (9)§3.1.1 控制芯片选择 (9)§3.1.2 AT89C51单片机结构特点 (9)§3.1.3 系统外围电路设计 (14)§3.2 数模转换模块 (15)§3.2.1 芯片选择 (15)§3.2.2 DAC0832结构 (16)§3.2.3 DAC0832应用电路 (18)§3.3 波形存储模块 (18)§3.4 键盘模块 (20)§3.5 显示模块 (22)第4章软件设计 (23)§4.1 软件调试环境简介 (23)§4.2 程序设计 (23)§4.2.1 主程序设计 (23)§4.2.2 键盘程序设计 (24)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (29)附录 (30)前言在现代社会，电子产品越来越走进人们的生活，并在社会生活的各个方面得到普遍应用，在电子产品的生产应用和调试检验中经常需要产生一定频率的仿真信号用于驱动仪表或仪器。
基于单片机的波形发生器(C语言)
单片机原理及接口技术课程设计报告设计题目：波形发生器学号：*********姓名：**指导教师：孙**信息与电气工程学院二零一五年六月波形发生器设计波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。
在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。
它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。
本系统利用单片机AT89C51采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、三角波三种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，并通过LED显示其各自的周期。
本次关于产生不同低频信号的信号源的设计方案，不仅在理论和实践上都能满足实验的要求，而且具有很强的可行性。
该信号源的特点是：体积小、价格低廉、性能稳定、实现方便、功能齐全。
1. 设计任务结合实际情况，基于AT89C51单片机设计一个波形发生器。
该系统应满足的功能要求为：(1) 产生三种波形（三角波、锯齿波、正弦波）；(2) 按键选择波形，加减键选择频率；(3) 在示波器中显示三种波形；(4) 在六位数码管上显示周期；主要硬件设备：单片机实验开发系统、AT89C51单片机、DAC数模转换芯电路、六位数码管（LED）、矩阵键盘、8155芯片、示波器。
2. 整体方案设计波形发生器系统以AT89C51单片机作为整个系统的控制核心，应用其强大的接口功能，构成整个波形发生器系统。
利用 AT89S52 单片机构造多功能信号发生器，可产生正弦波，方波，三角波，锯齿波四种波形，通过 C 语言对单片机的编程即可产生相应的波形信号，并可以通过键盘进行各种功能的转换和信号频率的控制，当输出的数字信号通过数模转换成模拟信号也就得到所需要的信号波形，通过运算放大器的放大输出波形，同时让显示器显示输出的波形信息。
基于单片机的PWM波形发生器(双路)
基于单片机的PWM波发生器（双路）目录1. 题目理解 (1)1.1. 技术要求 (1)1.2. 工作要求 (1)1.3. 调压 (1)1.4. 变流 (1)2. 整体框图 (1)3. 工作原理 (1)3.1. PWM原理 (2)3.2. 系统主要构成 (2)4. 工作过程 (3)5. 程序流程简图 (3)6. 主要模块说明 (5)6.1. ADC0809 (5)6.2. 74HC138 (5)6.3. ULN2803 (6)6.4. 74HC573 (7)6.5. Digitron (8)6.6. 晶振和复位 (8)6.7. AT89C52 (9)7. 原理图 (10)8. PCB图 (11)9. 系统程序 (12)9.1. 逐点比较法 (12)9.2. 面积等效法 (17)9.3. 两个子函数 (23)10. 总结 (26)基于单片机的PWM波形发生器（双路）1.题目理解1.1.技术要求（1）输出两路ＰＷＭ波；（2）ＰＷＭ波参数可以通过按键调整；（3）交互界面友好，布局合理大方；（4）五个功能按键。
1.2.工作要求（1）总体结构框图；（2）通过理论分析和计算选择电路参数；（3）根据功能要求，确定键盘控制功能；（4）根据原理图焊接电路板；（5）用Altium Desinger Winter 09画电路图与PCB图；（6）采用Ｃ语言编写检测程序和应用程序并通过调试；（7）撰写设计报告和答辩PPT。
PWM广泛应用于各行各业，两种典型代表分化出两种理解：1.3.调压。
通过调节占空比调压，占空比为，输出电压；占空比为，输出电压。
如直流斩波构成的直流脉宽调速系统。
1.4.变流。
其中，逆变是PWM最先应用的领域。
如用正弦信号调制出来的SPWM加在惯性环节上等效于正弦波，通俗来讲，就是调制一个正弦波。
本组实现变流调制。
2.整体框图3.工作原理3.1. PWM原理3.1.1. PWM最基本的理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在惯性环节上，其效果基本相同。
基于单片机的波形发生器
基于单片机的波形发生器一、波形发生器的技术1、波形：方波、正弦波、三角波、锯齿波2、幅值电压：0V到5V3、频率：0V到10K4、输出极性：双极型。
二、操作设计1、上电，系统初始化，数码管显示6个0，等待输入设置命令。
2、按“F”、“V”、“W”键，分别进入频率、幅值、波形设置，数码管显示“-”。
输入相应的参数，显示参数值，按“CL”键，清除所有已设定参数，参数设定完毕按“EN”键，数码管显示波形的编号、频率、电压幅值等。
3、波形发生器输出信号时，按下任意键可停止信号输出，等待重新设置参数。
4、要停止使用波形发生器，可按复位按键，将系统复位，然后关闭电源。
三、硬件组成由单片机、键盘/显示接口电路、波形转换(D/A)电路和电源等四部分构成。
1、单片机电路功能：扫描码，键值识别、键处理、码数设置；形成显示段码；产生定时中断；形成的数字编码，并输出到D/A接口电路。
电路如图1所示。
89C51的P0、P2口作为扩展I/O，与8255A、DAC0832、74LS373相连接，可寻址片外接口芯片和内部存储器统一编址，P0和P2提供16位地址线。
P1口的低4位接4只发光二极管，作为波形指示。
用T0定时/计数器作为中断源。
不同的频率值对应不同的定时初值，允许定时器溢出中断。
定时器中断的特殊功能寄存器设置如下：TCON=00010000B TMOD=00000000B IE=10000010B2、键盘/显示电路功能：驱动6位数码管动态显示，扫描键盘。
由并口扩展芯片8255、锁存器74LS273、74LS244、反向驱动器ULN2803A、6位共阴极数码管和4╳4键盘等组成。
8255的C口作键盘接口，C口的低4位输出扫描码，高4位作为行状态输入，A口作为数码管的段选口，与74LS244相连，B口作为位选口，与ULN2803相连接。
8255的寄存器地址如下：控制口：7FFFH、A口：7FFCH、B口：7FFDH、C口：7FFEH。
基于单片机技术的波形发生器采用单片机设计(一)
基于单片机技术的波形发生器采用单片机设计(一)摘要基于单片机技术的波形发生器采用单片机设计，用程序产生波形，先计算机构成波形的点数及数值，存到指定的存储区，再读取数据，经D/A转换都输出波形，进行D/A转换是，输出一个点的时间间隔须小于D/A转换所需时间。
关键词：单片机波形发生器D/A转换器Abstract The waveform generator of variable frequency power supply is designed in Microcontroller,the waveform of frequency power supply is created by using the program. The program procedure:first,the point nvmbers formed the waveform and their values are calculated,and save them to the appointed memory area.And then read data,performD/Aconversions and outpot waveform.When then generator outputs data and performs D/Aconversions each time. Keyword: Microcontroller; Waveform generator; DAC；1 引言波形发生器作为常用的信号源，被广泛应用于调试,自动控制系统和教学实验等领域。
目前使用的波形发生器大部分对大的缺点是，其体积大，可靠性差，精度低。
提出一种性价比高的波形发生器，利用单片机进行函数处理，由软件控制波形输出，利用单片机进行函数处理，由软件实现波形生成，输出的数字信号再经模拟和信号放大处理后输出所需波形。
该波形发生器具有集成度高，体积小，可靠性好，精度高，价格便宜等特点。
基于单片机的波形发生器
工业技术DOI：10.16660/ki.1674-098X.2011-5640-1953基于单片机的波形发生器①张弛 黄昊翀 李子萱 高华 董爱国 (中国地质大学 北京 100083)摘要：波形发生器是电子电路中常用的实验器材，目前市面上的波形发生器存在价格昂贵的问题，本文基于AT89C51单片机开发了一种低成本波形发生器，用简便的算法通过定时器实现了对波频率的控制。
通过中断实现频率的任意调节，使用DAC0832集成芯片进行数模转换，最后可以实现三角波、正弦波、方波和锯齿波的发生。
能手动切换波形，任意调节频率，幅度可连续调节，输出波形清晰稳定，波形延迟低，方法精简，成本低廉，具有很好的实际应用价值。
关键词：单片机 波形发生器 定时器 频率调制中图分类号：TM935 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)02(a)-0043-06Waveform Generator Based on MCUZHANG Chi HUANG Haochong LI Zixuan GAO Hua DONG Aiguo(China University of Geosciences, Beijing, 100083 China)Abstract: Waveform generator is an electronic circuit which is commonly used in the experimental equipment. The current waveform generator on the market is expensive. In this paper, a low-cost waveform generator is developed based on the AT89C51 MCU. A simple algorithm works with the timer to achieve control of the wave frequency. By interrupting frequency adjusted and the use of analog-to-digital conversion DAC0832 integrated chips can finally realize the triangle wave, sine wave, square wave, and sawtooth wave. It can manually switch waveforms at the same time, adjusted the frequency, amplitude of continuous adjustment, the output waveform is stable, clear waveform low latency. The method has good practical application value with compact and low cost.Key Words: MCU; Waveform generator; Timer; Frequency modulation①作者简介:黄昊翀(1984—)，男，汉族，博士，讲师，研究方向为信息光学。
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免费下载-波形发生器设计摘要本系统是基于AT89C51单片机的数字式低频信号发生器。
采用A T89C51单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC083 2）、运放电路（LM324）、按键和8位数码管等。
通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波等，同时用数码管指示其对应的频率。
其设计简单、性能优好，可用于多种需要低频信号的场所，具有一定的实用性。
各种各样的信号是通信领域的重要组成部分，其中正弦波、三角波和方波等是较为常见的信号。
在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。
为了实验、研究方便，研制一种灵活适用、功能齐全、使用方便的信号源是十分必要的。
本文介绍的是利用AT89C51单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源，其信号幅度和频率都是可以按要求控制的。
文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法，AT89C51的基础理论，以及与设计电路有关的各种芯片。
文中着重介绍了如何利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。
信号频率幅度也按要求可调。
本次关于产生不同低频信号的信号源的设计方案，不仅在理论和实践上都能满足实验的要求，而且具有很强的可行性。
该信号源的特点是：体积小、价格低廉、性能稳定、实现方便、功能齐全。
关键词：AT89C51DAC0832 LM324 8位数码管显示AbstractWaveform The system is a digital signal generator based on single chip computer.At89c51 is used as a control microcontroller core.The system is composed by digital/analog comversion(DAC0832), imply circuit,button and nixie tube.It can generate the square, triangle and sine wave,with nixie tube.The system can be used for a signal soure in the low-frequency signal soure.It is very practical.Various signals are an important part of correspondent area. In this area, sine wave, triangle wave and square wave are common signals. In science research and teaching experiment, we often need the occurrence equipment of these signals. In order to make the experiment and research easier, to develop a suitable, full functional and easily used signals source is essential.This paper introduces the low frequency sources of different signals that are produced by AT89C51 SCM and DAC0832. Its signal range and frequency can be controlled by requirement. This paper briefly introduces the structure principle and usage of DAC0832, the basic theory of AT89C51 and various chips which relevant to design circuit. this paper emphasized how to use SCM to control the hardware circuit and software program of the signals above which produced by DAC0832. The signal frequency range also can be adjusted by requirement.This signal source design plan concerns on producing different low frequency signals, not only meet the request of experiment in theory and in practice, but also have strong feasibility. The trait of this signal source is: small volume, low price, stable function, easily achievable, and full function. Keywords:AT89C51, DA0832, LM324, 8 nixie tube display目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 波形发生器概述 (2)1.1波形发生器的发展状况 (2)1.2国内外波形发生器产品比较 (4)2 方案论证与比较 (5)2.1 方案一 (5)2.2 方案二 (6)2.3 方案三 (6)3 硬件原理 (8)3.1 MCS-51单片机的内部结构 (8)3.1.1 内部结构概述 (8)3.1.2 CPU结构 (9)3.1.3 存储器和特殊功能寄存器 (10)3.2 P0-P3口结构 (11)3.3 时钟电路和复位电路 (11)3.3.1时钟电路 (11)3.3.2单片机的复位状态 (12)3.4 DAC0832的引脚及功能 (13)4 软件原理 (15)4.1 主流程图 (15)4.2 锯齿波仿真图 (16)4.3 三角波仿真图 (17)4.4 方波仿真图 (19)4.5 正弦波仿真图 (20)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)前言波形发生器也称函数发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。
信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路经之一，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是致命的弱点。
一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。
1 波形发生器概述在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。
用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
1.1波形发生器的发展状况波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。
函数波形发生器具有连续的相位变换、和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。
在70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。
这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形，则电路结构非常复杂。
同时，主要表现为两个突出问题，一是通过电位器的调节来实现输出频率的调节，因此很难将频率调到某一固定值；二是脉冲的占空比不可调节。
在70 年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D/和D/ A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形。
这时期的波形发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。
90 年代末，出现几种真正高性能、高价格的函数发生器、但是H P公司推出了型号为HP770S的信号模拟装置系统，它由HP8770A任意波形数字化和HP1776A波形发生软件组成。
HP8770A实际上也只能产生8 中波形，而且价格昂贵。
不久以后，Analogic公司推出了型号为Data-2020的多波形合成器，Lecroy 公司生产的型号为9100 的任意波形发生器等。
到了二十一世纪，随着集成电路技术的高速发展，出现了多种工作频率可过GHz 的DDS 芯片，同时也推动了函数波形发生器的发展，2003 年，Agilent的产品33220A能够产生17 种波形，最高频率可达到20M，2005 年的产品N6030A 能够产生高达500MHz 的频率，采样的频率可达 1.25GHz。
由上面的产品可以看出，函数波形发生器发展很快近几年来，国际上波形发生器技术发展主要体现在以下几个方面：（1）过去由于频率很低应用的范围比较狭小，输出波形频率的提高，使得波形发生器能应用于越来越广的领域。
波形发生器软件的开发正使波形数据的输入变得更加方便和容易。
波形发生器通常允许用一系列的点、直线和固定的函数段把波形数据存入存储器。
同时可以利用一种强有力的数学方程输入方式，复杂的波形可以由几个比较简单的公式复合成v=f (t)形式的波形方程的数学表达式产生。
从而促进了函数波形发生器向任意波形发生器的发展，各种计算机语言的飞速发展也对任意波形发生器软件技术起到了推动作用。
目前可以利用可视化编程语言(如Visual Basic ,Visual C 等等)编写任意波形发生器的软面板，这样允许从计算机显示屏上输入任意波形，来实现波形的输入。